地震時のような繰返し荷重を受ける軟弱粘性土の残留変形と支持力低下の評価

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07650562
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 安原 一哉 茨城大学, 工学部, 教授 (20069826)
• 研究分担者: 村上 哲 茨城大学, 工学部, 助手 (10261744)
• キーワード: 地震 / 粘性土 / 繰返し荷重 / 高規格堤防 / 残留沈下 / 支持力

研究概要

1)まず、地震時におけるスーパー堤防の挙動に関する数値計算を行って、軟弱地盤上のスーパー堤防の安定性の評価のために必要な新たな施工管理方法として、S_c/H_c(粘性土の沈下量/粘性土の厚さ)とS_E/H_E(盛土の沈下量/盛土の厚さ)を関係づけた管理図表を提案した.
2)つぎに、地震時における粘性土地盤上のスーパー堤防の変状対策として、プレロ-ディング工法の効果を数値実験と遠心模型実験によって確かめた.遠心模型実験は、建設省土木研究所動土質研究室において行われたものを参考にした.
3)プレロード工法の効果に関する解析に必要なパラメータの選定のために、過圧密粘土の繰り返し三軸せん断試験を行った.その結果、これまでの正規圧密土の結果と異なり、繰り返し載荷に伴う過圧密土の強度や剛性の劣化は、繰り返し載荷中に生じた過剰間隙水圧を媒介にしては予測できないことがわかったので、繰り返しせん断中のひずみによって定式化した.
4)こうして定式化された実験式によって強度や剛性の劣化を取り入れた修正SADAP(SADAPは建設省土木研究所で開発された動的解析プログラム)を用いて、プレロード工法を適用したスーパー堤防の地震時沈下の数値実験を行った.そして、その結果を、過圧密比(OCR)と地震時の最大加速度をパラメータとした残留沈下予測のための計算図表を提案した.そして、これと(1)におけるS_c/H_c〜S_E/H_Eによる管理図表を組み合わせることにより、より経済的なプレロード工法の設計法に役立てうることを確認した.

研究成果

• [文献書誌] Yasuhara,K. & Yoyota,N.: "Effects of initial static shear stress on past-cyclic degradation of a plastic silt" Proc.14th ICSMFE'.Vol.1. Vol.1. 439-442 (1997)
• [文献書誌] Yasuhara,K. & Hyde,AFL: "A method for estimating the postcyclic undrained secant modulus of clays" J.Geotech.& Geo environ.Eng.,Proc.ASCE. 120(11). 1961-1979 (1997)
• [文献書誌] Yasuhara,K., Murakami,S.et al.: "Cyclic softening and degradation of a plastic silt." Proc.Int.Symp.Defor.and Progressive Failure of Geomaterials. Vol.1. 617-622 (1997)
• [文献書誌] Yasuhara,K., Murakami,S. and Toyota,N.: "Wave-induced residual settlements in soft seabid soils and Toyota,N." Proc.8th Int.Cont.Boss. Vol.2. 211-224 (1997)